DE3603740C2

DE3603740C2 -

Info

Publication number: DE3603740C2
Application number: DE19863603740
Authority: DE
Inventors: Norbert 7032 Goeppingen De Bissinger
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1986-02-06
Filing date: 1986-02-06
Publication date: 1989-03-23
Also published as: DE3603740A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Über wachung des Zustandes von elektrischen Maschinen, und ins besondere von Kommutatormaschinen, mit Bürsten, Schleif ringen, Gleitkontakten etc. gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for over monitoring the condition of electrical machines, and ins special of commutator machines, with brushes, grinding wrestle, sliding contacts etc. according to the preamble of Claim 1.

Bei elektrischen Kommutatormaschinen, beispielsweise Elek tromotoren oder Generatoren kann beispielsweise durch die Abnutzung der Bürsten erhöhtes Bürstenfeuer hervorgerufen werden, durch das beispielsweise der Kommutator bleibend geschädigt wird. Der Kommutator bzw. Kollektor ist in der Regel das empfindlichste Teil einer elektrischen Maschine, so daß es selbst bei weniger teuren elektrischen Maschinen lohnenswert ist, eine Einrichtung zur Überwachung des Zu standes der Maschine und insbesondere zur Überwachung des Kollektors bzw. des Bürstenfeuers vorzusehen. Gerade bei Scheibenläufer-Motoren, wie sie beispielsweise in hochdy namischen Antrieben von Industrierobotern verwendet wer den, kann zu starkes Bürstenfeuer zum Totalausfall der Ma schine führen, da die Läufer derartiger Motoren nur eine geringe Wärmekapazität haben und die Läufer teilweise über eine Wicklung und einen Kollektor verfügen, die in gedruckter Technik ausgeführt sind.In electrical commutator machines, for example Elek Tromotoren or generators can for example by the Brush wear caused increased brush fire through which, for example, the commutator is permanent is damaged. The commutator or collector is in the Usually the most sensitive part of an electrical machine, so that even with less expensive electrical machines It is worthwhile to set up a facility to monitor the condition state of the machine and especially for monitoring the The collector or the brush fire. Especially with Disc rotor motors, such as those found in hochdy named drives of industrial robots too strong brush fire can lead to total failure of the Ma machines because the rotor of such motors only one have low heat capacity and some of the runners have a winding and a collector printed in Technology.

Es sind in der Vergangenheit die verschiedensten Methoden vorgeschlagen worden, den Zustand von elektrischen Maschi nen und insbesondere der Bürsten zu überwachen. Bei spielsweise werden sogenannte "Meldebürsten" (Meldekohlen) verwendet, die den Verschleiß der Bürsten an Überwachungs schaltungen melden. Hierzu wird beispielsweise auf die DE- PS 5 60 232 verwiesen.In the past there were different methods been suggested the state of electrical machi NEN and especially to monitor the brushes. At for example, so-called "signal brushes" (signal coals) used to monitor the wear of the brushes report circuits. For this purpose, for example, PS 5 60 232 referenced.

Nun ist der Verschleiß von Bürsten alleine noch kein hin reichendes Stillsetzkriterium, da zu starkes Bürstenfeuer nicht nur durch Bürstenverschleiß, sondern auch durch eine Reihe anderer Fehler hervorgerufen werden kann:Now the wear of brushes alone is not enough sufficient stopping criterion, because the brush fire is too strong not only by brush wear, but also by one A number of other errors can be caused:

Beispielsweise können ein zu niedriger Anpreßdruck der Bürsten, ein unrunder Kommutator- bzw. Kollektorlauf in folge Verschleiß etc., eine Verschmutzung oder Oxidation des Kommutators, eine Verstellung der Bürsten, eine Unter brechung an den Kommutatorlamellen, eine falsche Maschi nenbelastung und/oder eine fehlerhafte Stromversorgung die Ursache für zu starkes Bürstenfeuer sein.For example, a too low contact pressure Brushing, a non-circular commutator or collector run in follow wear etc., contamination or oxidation of the commutator, an adjustment of the brushes, a sub break at the commutator lamella, a wrong machine load and / or faulty power supply Be cause of excessive brush fire.

Es sind deshalb Überwachungseinrichtungen der im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art beispiels weise in der DE-AS 19 00 150 oder der DE-OS 24 30 294 vor geschlagen worden. Bei diesen bekannten Überwachungsein richtungen ist ein Hochfrequenzübertrager parallel zu einer Hilfswicklung und der Kollektormaschine geschaltet. Diese bekannten Überwachungseinrichtungen haben den Nach teil, daß in den Hochfrequenzübertrager auch symmetrische Betriebsstromanteile induziert werden. Zudem verfälscht die Hilfswicklung gerade das beim Bürstenfeuer auftretende "unsymmetrische Frequenzspektrum" von Störungen. Damit sind die bekannten Einrichtungen nicht in der Lage, ver gleichsweise kleine Störungen, die durch Bürstenfeuer im Anfangsstadium der Bürstenabnutzung verursacht werden, festzustellen.It is therefore monitoring facilities in the Oberbe handle of claim 1 presupposed type example as in DE-AS 19 00 150 or DE-OS 24 30 294 been beaten. In these known surveillance is a high frequency transmitter parallel to an auxiliary winding and the collector machine switched. These known monitoring devices have the after part that in the high frequency transformer also symmetrical Operating current components are induced. Also falsified the auxiliary winding just that which occurs in the brush fire "unbalanced frequency spectrum" of interference. In order to the known facilities are not able to ver equally small disturbances caused by brush fire in the Early stages of brush wear are caused ascertain.

Es ist deshalb in der DE-OS 24 49 935 vorgeschlagen wor den, das Bürstenfeuer mittels eines opto-elektronischen Wandlers zu überwachen. Es ist jedoch schwierig, opto- elektronische Wandler in elektrischen Maschinen mit Gleit kontakten derart anzuordnen, daß sie zuverlässig die In tensität des Bürstenfeuers erfassen. Zudem verschmutzen opto-elektronische Wandler insbesondere unter rauhen Be dingungen schnell. Durch die hierdurch hervorgerufenen Funktionsstörungen ist es nicht mehr möglich, zu starkes Bürstenfeuer zuverlässig zu erfassen.It is therefore proposed in DE-OS 24 49 935 wor the brush fire by means of an opto-electronic Monitor converter. However, it is difficult to opt electronic converter in electrical machines with sliding Arrange contacts so that they reliably the In Detect the intensity of the brush fire. Also pollute opto-electronic converter especially under rough conditions conditions quickly. Through the hereby caused Malfunctions are no longer possible, too strong Detect brush fire reliably.

Gemäß einem weiteren Vorschlag wird deshalb die Temperatur des Kommutators (Kollektors) überwacht, um thermische Überbeanspruchungen zu erfassen. Die Erfassung thermischer Überbeanspruchungen ist jedoch nur eine Erfassung von Wir kungen, nicht jedoch der Ursache. Hinzu kommt, daß infol ge der Masse des Kommutators Temperaturerhöhungen nur ver zögert infolge von Bürstenfeuer auftreten. Deshalb kann bereits eine gewisse Schädigung des Kommutators eingetre ten sein, bevor eine thermische Überbeanspruchung erfaßt und die Maschine stillgesetzt wird.According to another proposal, therefore, the temperature of the commutator (collector) monitors to thermal To record overuse. The detection of thermal Overuse, however, is just a record of We but not the cause. In addition, infol ge the mass of the commutator temperature increases only ver hesitates to occur due to brush fire. Therefore can some damage to the commutator has already occurred be before thermal overload is detected and the machine is stopped.

Zudem ist es schwierig, einen Temperaturfühler im Kommuta tor unterzubringen und dessen Signale zu einer Steuer- bzw. Meldeeinrichtung zu führen.It is also difficult to have a temperature sensor in the commuta gate and its signals to a control or To lead notification device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich tung zur Überwachung des Zustandes von elektrischen Ma schinen mit Bürsten, Schleifringen etc. (Gleitkontakten) der eingangs genannten Art anzugeben, mit der nicht nur zu starkes Bürstenfeuer, sondern auch geringes Bürstenfeuer aufgrund beginnender Abnutzung sofort erkannt werden kann. Hierbei soll die Meß- und Auswerteeinrichtung verbessert und vereinfacht werden. The invention has for its object a Einrich device for monitoring the state of electrical measurements machines with brushes, slip rings etc. (sliding contacts) of the type mentioned at the beginning to indicate with which not only too strong brush fire, but also low brush fire due to beginning Wear can be recognized immediately. Here, the measuring and evaluation device be improved and simplified.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.This task is characterized by the Features solved in claim 1.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Appropriate developments of the invention are characterized in the dependent claims.

Die Auswertung der in die Sekundärspule induzierten Span nung, die die Spannungsmeßeinrichtung zur Erfassung des Zustandes der Maschine auswertet, ist dadurch besonders einfach, daß zwei Primärspulen des Hochfrequenz-übertra gers derart in die Zuleitungen geschaltet sind, daß Ände rungen des Betriebsstroms der Maschine keine Spannungen induzieren. Es ist nämlich erkannt worden, daß Hochfrequenzstörungen, die beispielsweise durch Bür stenverschleiß oder zu niedrigen Anpreßdruck der Bürsten hervorgerufen werden, "unsymmetrische Störungen" sind. Durch diese spezielle Schaltung der Primärspulen wird erreicht, daß lediglich unsymmetrische in den Zuleitungen fließende Ströme, die - wie erkannt worden ist - durch Bürstenfeuer hervorgerufen werden, eine Span nung induzieren, so daß es nicht erforderlich ist, die auf eine Fehlfunktion bzw. einen schlechten Zustand der Ma schine hinweisende induzierte Spannung von der Spannung zu trennen, die durch den normalen Betriebsstrom induziert wird. Diese induzierten Spannungen und Ströme sind auf grund der Tatsache unsymmetrisch, daß die durch Bürsten feuer an einem Bürstenpaar hervorgerufenen Störsignale hinsichtlich Amplitude, Frequenz und Phase ungleich sind.The evaluation of the span induced in the secondary coil voltage that the voltage measuring device for detecting the The condition of the machine is therefore special simply that two high-frequency transm gers are connected in the feed lines such that changes the operating current of the machine no voltages induce. Because it has been recognized that high frequency interference, for example, by Bür brush wear or too low contact pressure are caused, are "asymmetrical disturbances". This special circuit of the primary coils achieved that only asymmetrical in the leads flowing currents that - as has been recognized is - caused by brush fire, a chip induce voltage so that it is not necessary that on a malfunction or poor condition of the Ma Apparent induced voltage from the voltage to disconnect induced by the normal operating current becomes. These induced voltages and currents are on asymmetrical due to the fact that by brushing fire on a pair of brushes generated interference are unequal in amplitude, frequency and phase.

In jedem Falle ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 2 eine Spitzengleichrichterschaltung vorgesehen wird. Bei geringer Funkenbildung am Kommutator ist die Ausgangsspannung dieser Schaltung niedrig, sie steigt je doch schnell mit zunehmender Funkenbildung. Je nach Ma schinengröße und Bauart des Hochfrequenzübertragers lassen sich damit gut meßbare Spannungen im mV bis V-Bereich er zielen.In any case, it is particularly advantageous if according to Claim 2 provided a peak rectifier circuit becomes. If there is little sparking on the commutator, the Output voltage of this circuit low, it rises but quickly with increasing spark formation. Depending on the Ma Leave the machine size and design of the high-frequency transmitter thus well measurable voltages in the mV to V range aim.

Verschiedene Möglichkeiten, die induzierten Spannungen auszuwerten, sind in den Ansprüchen 3 und 4 gekennzeich net. Im Anspruch 3 sind verschiedene Möglichkeiten angege ben, den zeitlichen Verlauf der induzierten Spannungen auszuwerten und aus speziellen charakteristischen Erschei nungen auf den Zustand der elektrischen Maschine zu schließen, die überwacht werden soll.Different ways of induced voltages to evaluate are characterized in claims 3 and 4 net. In claim 3 different options are given ben, the time course of the induced voltages evaluate and from special characteristic events to the condition of the electrical machine close that is to be monitored.

Natürlich ist es auch möglich, gemäß Anspruch 4 in einfa cher Weise die elektrische Maschine dann stillzusetzen, wenn die induzierte Spannung einen bestimmten Wert über schreitet.Of course, it is also possible, according to claim 4 in simple then shut down the electrical machine, when the induced voltage is above a certain value steps.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be schrieben, in der zeigt The invention is based on an embodiment example with reference to the drawing be wrote in the shows

Fig. 1 den Schaltplan einer Überwachungseinrichtung beim Einbau in eine Reihenschlußmaschine in vereinfachter Form, Fig. 1 is a circuit diagram of a monitoring device during installation in a series wound machine in simplified form,

Fig. 2 den Aufbau eines verwendeten Hochfrequenz übertragers, Fig. 2 shows the structure of a high frequency transformer used,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Schaltung, und Fig. 3 shows the circuit according to the invention, and

Fig. 4 eine Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Schaltung. Fig. 4 shows a modification of the circuit shown in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Überwachungseinrichtung für eine Reihen schlußmaschine in vereinfachter Form. Die Reihenschlußma schine weist in bekannter Weise Bürsten 1 und 2, einen Läufer mit Kollektor bzw. Kommutator 3 sowie eine in zwei symmetrische Hälften 4 und 5 aufgeteilte Feldwicklung auf. Bei sich drehendem Läufer 3 entstehen infolge der Funkenbildung am Übergang der Bürste 1 sowie der Bürste 2 zum Kollektor des Läufers 3 Stromschwankungen, die ein sehr breites Frequenzspektrum bedecken. Diese Übergänge sind demnach Quellen eines "Störspektrums". Von diesen Quellen werden die daran angeschlossenen Drahtverbindungen und Teile der Wicklungen 4 und 5, Teile der Wicklung im Läufer 3 mit ihren Streukapazitäten zu parasitären Schwin gungen angeregt. Frequenz, Phasenlage und Amplitude dieser Schwingungen sind für die Bürsten 1 und 2 nicht gleich, da immer Unsymmetrien im Maschinen- und Wicklungsaufbau vor handen sind. Fig. 1 shows a monitoring device for a series circuit machine in a simplified form. The series machine has brushes 1 and 2 , a rotor with a collector or commutator 3, and a field winding divided into two symmetrical halves 4 and 5 in a known manner. When the rotor 3 rotates, the spark formation at the transition from the brush 1 and the brush 2 to the collector of the rotor 3 causes current fluctuations which cover a very wide frequency spectrum. These transitions are therefore sources of an "interference spectrum". From these sources, the connected wire connections and parts of the windings 4 and 5 , parts of the winding in the rotor 3 with their stray capacitances are excited to parasitic vibrations. The frequency, phase position and amplitude of these vibrations are not the same for brushes 1 and 2 , as there are always asymmetries in the machine and winding structure.

Zur Auskoppelung dieser dem Maschinen-Betriebsstrom über lagerten Hochfrequenzschwingungen ist ein Hochfrequenz übertrager 13 vorgesehen, dessen Aufbau im anhand der Fig. 1 und 2 erläutert wird:In order to decouple these high-frequency vibrations superimposed on the machine operating current, a high-frequency transmitter 13 is provided, the structure of which is explained in FIGS.

Der Hochfrequenzübertrager 13 weist zwei Primärwicklungen bzw. -spulen 6 und 7 mit gleichen Windungszahlen auf, de ren Wicklungssinn durch Punkte angedeutet ist. Diese Spu len 6 und 7 sind in die Verbindungsleitungen des Wick lungsteils 4 und der Bürste 1 bzw. der Bürste 2 und des Wicklungsteils 5 geschaltet. Der Hochfrequenzübertrager 13 weist ferner auf dem gleichen Kern 12 eine Meßwicklung bzw. eine Sekundärwicklung 8 auf, die mit einer Spritzen gleichrichterschaltung 14 verbunden ist. Die Spitzen gleichrichterschaltung 14 weist eine Diode 9, einen Kon densator 10 sowie einen Belastungswiderstand 11 auf. Mit den Ausgangsklemmen 15 und 16 der Spitzengleichrichter schaltung 14 ist eine nichtdargestellte Auswerte- und Steuerschaltung für die elektrische Maschine, die über wacht werden soll, verbunden.The high-frequency transmitter 13 has two primary windings or coils 6 and 7 with the same number of turns, de ren winding sense is indicated by points. These Spu len 6 and 7 are connected in the connecting lines of the winding part 4 and the brush 1 or the brush 2 and the winding part 5 . The high-frequency transmitter 13 also has on the same core 12 a measuring winding or a secondary winding 8 which is connected to a syringe rectifier circuit 14 . The peak rectifier circuit 14 has a diode 9 , a capacitor 10 and a load resistor 11 . With the output terminals 15 and 16 of the peak rectifier circuit 14 is an evaluation and control circuit, not shown, for the electrical machine which is to be monitored.

Die vorstehend beschriebene Überwachungseinrichtung ar beitet wie folgt:The monitoring device ar described above works as follows:

Aufgrund des Aufbaus der Primärspulen 6 und 7 wird die durch den Betriebsstrom der elektrischen Maschine hervor gerufene Magnetisierung des Kerns 12 aufgehoben, so daß niederfrequente Schwankungen des Betriebsstroms keine Spannung in die Meßwicklung 8 induzieren können. Lediglich die hochfrequenten, durch Bürstenfeuer hervorgerufenen Ströme, die - wie vorstehend dargestellt - zwangsläufig eine gewisse Unsymmetrie aufweisen, induzieren über die Wicklungen 6 und 7 in die Sekundärwicklung 8 des Übertra gers 13 eine hochfrequente Spannung. Diese wird mit der Diode 9 gleichgerichtet, mit dem Kondensator 10 geglättet und mit dem Widerstand 11 geringfügig belastet. Diese geringfügige Belastung verhindert ein zu schnelles Aufla den der Spitzengleichrichterschaltung 14 und damit Fehl messungen bei einigen wenigen Funken, die an Schleifkon takten immer auftreten können. Vorteilhaft sind Zeitkon stanten des R-C-Gliedes im Sekundenbereich. Der belasteten Spitzengleichrichterschaltung 14 kann an den Klemmen 15 und 16 eine Auswerte- und Steuerschaltung nachgeschaltet werden, die beispielsweise bei Überschreiten einer be stimmten Spannung an den Klemmen 15 und 16 die elektrische Maschine abschaltet.Due to the structure of the primary coils 6 and 7 , the magnetization of the core 12 caused by the operating current of the electrical machine is canceled, so that low-frequency fluctuations in the operating current cannot induce any voltage in the measuring winding 8 . Only the high-frequency currents caused by brush fire, which - as shown above - inevitably have a certain asymmetry, induce a high-frequency voltage via the windings 6 and 7 in the secondary winding 8 of the transmitter 13 . This is rectified with the diode 9 , smoothed with the capacitor 10 and slightly loaded with the resistor 11 . This slight load prevents the peak rectifier circuit 14 from charging too quickly, and thus incorrect measurements with a few sparks that can always occur at sliding contacts. Time constants of the RC element in the range of seconds are advantageous. The loaded peak rectifier circuit 14 can be 15 and 16, an evaluation and control circuit connected downstream to the terminals, which switches off the electric machine, for example on exceeding a voltage at the terminals be voted. 15 and 16

Durch die dargestellte Spitzengleichrichterschaltung 14 wird erreicht, daß bei geringer Funkenbildung am Kollektor bzw. Kommutator die Ausgangsspannung der Schaltung 14 nie drig ist, die Ausgangsspannung jedoch schnell mit zuneh mender Funkenbildung ansteigt. Je nach Maschinengröße und Bauart des Übertragers sind Ausgangsspannungen im mV- bis V-Bereich erzielbar.By the illustrated peak rectifier circuit 14 it is achieved that at a low sparking at the collector or commutator, the output voltage of the circuit 14 is never DRiG, the output voltage, however, increases rapidly with increas mender sparking. Depending on the machine size and design of the transformer, output voltages in the mV to V range can be achieved.

Da der Hochfrequenzübertrager Spannungen bzw. Ströme im Frequenzbereich von einigen 10 kHz bis 100 MHz und mehr übertragen soll, wird er vorteilhafterweise als Breitband übertrager mit Paralleldrahtwicklungen und Ferrit- oder Eisenpulver-Ringkern ausgebildet. Ein Beispiel für einen derartigen Breitbandübertrager zeigt Fig. 2. Der Ringkern 12 trägt eine Trifilarwicklung. Die Wicklungsanfänge der Wicklungen 6 und 7 sind mit Punkten gekennzeichnet. Bei der Meßwicklung 8 ist es gleichgültig, welcher Anschluß zur Diode 9 in Fig. 1 geführt wird.Since the high-frequency transmitter is intended to transmit voltages or currents in the frequency range from a few 10 kHz to 100 MHz and more, it is advantageously designed as a broadband transmitter with parallel wire windings and a ferrite or iron powder toroidal core. An example of such a broadband transmitter is shown in FIG. 2. The toroidal core 12 carries a trifilar winding. The beginning of the windings of windings 6 and 7 are marked with dots. With the measuring winding 8 , it does not matter which connection is made to the diode 9 in FIG. 1.

Abhängig vom Kernmaterial und den Windungszahlen können bestimmte Frequenzbereiche bevorzugt übertragen werden. Ein frequenzselektives Verhalten ist von Vorteil, da die erfindungsgemäße Einrichtung nicht nur zur Bereitstellung eines Abschaltsignals, sondern auch zu einer Fehlerdiagno se der Maschine herangezogen werden soll. Bestimmte Ma schinenfehler, wie beispielsweise unrunder Kollektor, nicht richtig aufliegende Bürste etc. erzeugen Störsigna le, deren Maxima in unterschiedlichen Frequenzbereichen liegen.Depending on the core material and the number of turns certain frequency ranges are preferably transmitted. Frequency-selective behavior is advantageous because the device according to the invention not only for provision of a shutdown signal, but also for a fault diagnosis se the machine should be used. Certain Ma machine defects, such as non-circular collector, brushes that are not correctly positioned generate interference signals le, their maxima in different frequency ranges lie.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Hochfrequenzübertrager 13 ₁ und 13 ₂ verwendet werden. Dabei werden für gleiche Elemente gleiche Bezugs zeichen wie in Fig. 1 verwendet, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet werden kann. Bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung sind - abhängig von dem Aufbau der Übertrager - verschiedene Frequenzbereiche abdeckbar. Der Übertrager 6 bzw. 7, der den Bürsten am nächsten ist, soll den höchsten Frequenzbereich übertragen können, während der Übertrager 61 bzw. 71 für niedrigere Frequenzen ausge legt ist. Damit ist in Abhängigkeit von den Ausgangssigna len der Spitzengleichrichterschaltungen 14 und 141 bei spielsweise eine Unterscheidung zwischen verschiedenen Maschinenfehlern möglich. Fig. 3 shows an embodiment according to the invention, in which two high-frequency transmitters 13 ₁ and 13 ₂ are used. The same reference characters as in Fig. 1 are used for the same elements, so that a renewed presentation can be dispensed with. In the circuit shown in FIG. 3, different frequency ranges can be covered, depending on the structure of the transformers. The transmitter 6 and 7 , which is the brushes closest, should be able to transmit the highest frequency range, while the transmitter 61 and 71 is laid out for lower frequencies. This makes it possible, for example, to differentiate between different machine faults, depending on the output signals of the peak rectifier circuits 14 and 141 .

Fig. 4 zeigt eine Modifikation des in Fig. 1 dargestell ten Ausführungsbeispiels, bei dem der Hochfrequenzüber trager nicht zwischen die Feldwicklungen 4 und 5 und die Bürsten 1 und 2, sondern in die Maschinenzuleitungen ein geschleift ist, da auch auf diesen Zuleitungen noch Stör spannungen ausreichender Höhe vorhanden sind. Eine derar tige Schaltung eignet sich insbesondere zum vorübergehen den Anbau der erfindungsgemäßen Einrichtung an elektri sche Maschinen, um in einfacher Weise beispielsweise den Zustand der Bürsten überprüfen zu können. Fig. 4 shows a modification of the exemplary embodiment shown in Fig. 1, in which the high-frequency transformer is not looped between the field windings 4 and 5 and the brushes 1 and 2 , but in the machine feed lines, because even on these leads still interference voltages sufficient height is available. Such a circuit is particularly suitable for temporarily installing the device according to the invention on electrical machines in order, for example, to be able to easily check the condition of the brushes.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind gleiche Bauele mente mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet werden kann.The same components are also used in this embodiment elements with the same reference numerals, so that on a re-imagination can be dispensed with.

Zur Analyse der die Hochfrequenzstörung verursachenden Ma schinenfehler kann nicht nur die einfache in Fig. 3 darge stellte Schaltung verwendet werden, für Prüfzwecke ist selbstverständlich auch die Verwendung eines Spektrum-Ana lysators möglich.Not only the simple circuit shown in FIG. 3 can be used to analyze the machine faults causing the high-frequency interference, but of course the use of a spectrum analyzer is also possible for test purposes.

Auch ist die dargestellte Überwachungseinrichtung nicht auf die Verwendung mit Reihenschlußmaschinen beschränkt. Selbstverständlich sind auf gleiche Art auch andere Ma schinen mit Gleitkontakten, beispielsweise Nebenschluß maschinen überprüfbar.The monitoring device shown is also not limited to use with series machines. Of course, other dimensions are the same machines with sliding contacts, for example shunt machines can be checked.

Claims

1. Monitoring device for electrical machines provided with brushes or sliding contacts and with slip rings or commutators, comprising the following features:

- high frequency transmitter, and
- voltage measuring devices which evaluate the magnitude of the voltages induced in the secondary windings,

characterized in that two high-frequency transmitters ( 13 ₁ , 13 ₂ ) with their primary windings ( 6, 7; 61, 71 ) are connected in series in the lines to the brushes ( 1, 2 ) or sliding contacts, that the high-frequency transmitter ( 13 ₁ , 13 ₂ ) two primary windings ( 6, 7; 61, 71 ), between which the electrical machine ( 1-5 ) with the brushes ( 1, 2 ) or sliding contacts is arranged and which are connected in the lines such that only asymmetrical operating current components induce voltages in the secondary windings ( 8, 81 ) of the high-frequency transmitters ( 13 ₁ , 13 ₂ ), and that the high-frequency transmitter arranged with the primary windings ( 6, 7 ) is closest to the brushes ( 1, 2 ) or the sliding contacts ( 13 ₁ ) is designed for a higher frequency range than the second high-frequency transmitter ( 13 ₂ ).

2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the voltage measuring device has a peak rectifier circuit ( 14, 14 ₁ ) with a defined discharge time constant.

3. Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage measuring device Circuits that have extreme values of the induced Record interference voltages, the induced interference voltages integrate over the frequency range and / or a means execute value creation.

4. Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage measuring device has a circuit which switches the electrical machine ( 1-5 ) from when the induced voltage exceeds a certain limit.

5. Monitoring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the high-frequency transmitters ( 13 ₁ , 13 ₂ ) are constructed in the manner of a trifilar winding.